우주(4)
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프랑스 국제 항공우주박물관 (아리안과 콩코드)
150,000평방미터가 넘는 부지와 격납고를 가지고 있는 이 박물관은 세계에서 가장 오래된 항공 박물관 중 하나이다. 박물관의 컬렉션에는 150대의 항공기를 포함하여 19,595점 이상의 품목과 16세기까지 거슬러 올라가는 자료가 포함되어 있다. 또한 콩코드의 프로토타입을 포함한 보다 현대적인 항공기와 우주선, 스위스와 소련의 로켓도 전시되어 있다.
2024.05.27 -
비행 단계와 추진 시스템
우주로켓이 지상에서 저고도 위성 궤도에 도달하는 비행은 2단계가 있으며, 각각 뚜렷한 특징을 가지고 있다. 2단계의 특징과 그 단계에 적합한 추진 시스템을 비교한 것이다.비행 단계/작동 로켓의 단부스트 단계/1단 및 보조 부스터수평 가속 단계/상단(2단, 3단)각 단 추진 시스템의 역할로켓 기체를 지상에서 실질 대기층을 넘는 고도까지 올린다.2단 이상의 로켓 기체를 궤도속도까지 올린다.비행 단계의 특징비행 상하각크다.작다.중력 손실크다.작다.공기 손실크다.거의 제로바람직한 추진성능추력크다.작다.비추력중간 정도 (높은 비추력이 필요 없음)높다.추진제 밀도크다.특히 제약 없다.질량비크다.크다.최적 로켓(최적화 추진제)· 고체로켓· 액체로켓(액체산소/케로신)· 액체로켓(액체산소/액체수소) 1) 부스트 단계의..
2024.04.25 -
로켓 노즐은 어떤 모양인가?
노즐의 기능은 고온, 고압의 가스를 효율적으로 팽창시키는 것이다. 노즐 성능을 높이려면 팽창비를 되도록 크게 하는 것이 바람직하지만, 당연히 노즐은 구조물의 강도, 강성, 크기, 구조 질량 등의 제약이 있다. 또, 1단 로켓처럼 지상에서 점화되는 엔진의 노즐은 외부 압력과 노즐 출구 압력의 관계에 따라 제약이 있으므로 팽창비를 함부로 키울 수 없다. 보통 로켓의 노즐 단면적은 원형이며, 유동은 축대칭이지만, 직사각형이라도 상관없다. 지금까지 고안, 개발된 대표적인 노즐 형상은 다음과 같다. 현재 가장 많이 사용하는 것은 ‘콘(cone)’형과 ‘벨(bell)’형이다.(1) 콘형 노즐콘형 노즐은 형상이 단순하고 제조하기 쉽지만, 같은 팽창비를 확보하려면 노즐의 길이가 벨형보다 길어지므로 구조 질량이 증가한다..
2024.04.25 -
우주 공간으로 가는 발판
우주 공간은 거의 ‘진공’ 상태이다. 추진 원리와 같이 로켓은 대기나 진공 상태에서도 비행할 수 있다. 지상에서 상공을 향해 로켓을 수직으로 쏘았다고 생각해 보자. 추진제가 모두 타버리고, 마침내 최고 고도에 도달하면 로켓은 그대로 지상으로 떨어진다. 대형 로켓을 만들어서 추력이 아무리 커도 같은 일이 벌어질 것이다. 그러면 인공위성은 어떻게 지구 주위를 ‘무동력’으로 주회할 수 있는 것일까? 뉴턴은 17세기 말에 “산과 공기가 방해하지 않는 높은 위치에서 물체를 일정한 속도로 지구 표면에 수평으로 던지면, 이 물체는 지구 주위를 영원히 돌 것이다.”라면서 인공위성의 가능성을 말했다. 여기서 ‘일정한 속도’란 궤도속도나 지상에서 고도에 따라 정해진 관성속도를 의미하는데, 이것은 대지속도가 아니라는 것에 ..
2024.03.28